KR100731329B1 - 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판 및그의 제조방법 - Google Patents

연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판 및그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 간접개질이 가능한 연료개질실을 분리판에 일체로 고정시켜 분리판의 열분포를 균일하게 하고, 연료전지의 동작 동안에 발생되는 열을 이용하여 흡열반응의 일종인 연료가스를 개질시킬 수 있도록 함과 동시에 신뢰성이 높은 분리판의 제조를 간단하고도 용이하게 제조할 수 있는 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 메탄(CH4)과 같은 연료가스를 상기 연료개질실(40)로 먼저 공급하여 그 내부에서 개질시켜 수소로 전환시킨 후, 전환된 연료가스를 상기 연료개질실(40)의 직상방에 위치하는 애노드부(20)의 연료가스가이드(22, 23)들 사이에로 공급하고, 동시에 산화가스를 상기 연료개질실(40)의 직하방에 위치하는 산화가스가이드(31, 32)들 사이에로 공급하여 발전시키도록 구성함에 특징이 있다.
연료전지, 용융탄산염, 분리판, 연료개질실, 애노드부, 캐소드부

Description

연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판 및 그의 제조방법 {Separate plate having fuel reforming chamber for MCFC and manufacturing method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 분리판의 조립과정을 도시한 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A 선을 따라 절단하여 도시한 측단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따라 연료개질실을 성형한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 A-A 선을 따라 절단하여 도시한 측단면도로서, 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 연료개질실을 성형한 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 연료개질실의 연료가스입구를 성형한 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1에서 연료개질실에 분리대가 더 형성되어 연료가스의 흐름을 역전시키는 구성을 도시한 사시도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 분리판 20 : 애노드부
21 : 제1금속판 22 : 제1연료가스가이드
23 : 제2연료가스가이드 24 : 안내돌기
30 : 캐소드부 31 : 제1산화가스가이드
32 : 제2산화가스가이드 34 : 산화가스입구
40 : 연료개질실 41 : 제3금속판
42 : 연료가스입구 43 : 모서리접촉부
44 : 선접촉부 45 : 개질실차폐판
46 : 연료가스공급관 50 : 제1용접부
51 : 제2용접부 52 : 제3용접부
60 : 분리대
22-1, 23-1, 31-1, 32-1 : 제1면 22-2, 23-2, 31-2, 32-2 : 제2면
본 발명은 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 간접개질이 가능한 연료개질실을 분리판에 일체로 고정시켜 분리판의 열분포를 균일하게 하고, 연료전지의 동작 동안에 발생되는 열을 이용하여 흡열반응의 일종인 연료가스를 개질시킬 수 있도록 함과 동시에 신뢰성이 높은 분리판의 제조를 간단하고도 용이하게 할 수 있는 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
연료전지(Fuel Cell)는 반응물의 산화, 환원에 의한 화학에너지를 전기에너지로 바꾸어주는 고효율, 저공해의 차세대 발전장치로 주목받고 있다.
연료전지는 크게 구분하여 애노드와 캐소드 및 상기 애노드와 캐소드 사이에 위치하는 전해질매트릭스를 포함하여 이루어지며, 상기 전해질매트릭스 내에는 전해질이 함침되어 있어 이온의 흐름을 원활하게 한다. 즉, 상기 애노드에로 연료가스(통상 수소)가 주입되어 산화되고, 상기 캐소드에로 산소 또는 공기가 공급되어 애노드로부터 이동하여온 수소이온(H+)이 환원되고, 수소이온은 상기 애노드와 캐소드 사이에 위치하는 전해질매트릭스를 통하여 이동되며, 전자는 외부회로를 경유하여 흐르게 된다. 따라서 연료전지 전체로 보면 수소와 산소의 산화-환원반응에서의 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키게 된다. 이러한 이유로 고효율(통상의 열발전과 같이 물이나 기타 매질을 가열하고, 증기압 등으로 터빈을 회전시켜 기계적으로 발전시키는 열발전에서의 효율저하를 가져오는 카르노 사이클의 제한을 받지 않아 효율이 높음), 무공해(질산화물이나 황산화물을 배출하지 않음), 무소음(가동부가 없음), 모듈화(건설과 증설이 용이하고, 다양한 용량의 구성이 가능함), 다연료(수소, 석탄가스, 천연가스, 메탄올 및 휘발유 등 다양한 연료의 사용이 가능함) 및 열병합(고온연료전지의 경우 폐열을 활용하여 온수 등의 생산이 가능함)의 장점들을 갖는다. 특히 연료전지들 중 제2세대 연료전지로 불리우는 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell ; 이하 ‘MCFC'라 한다)는 전해질로 리튬카보네이트(Lithium Carbonate)나 포타슘카보네이트(Potassium Carbonate) 같은 알 칼리금속의 탄산염을 용융시킨 것을 사용하고, 캐소드로 니켈 소결체, 애노드로 리튬을 포함하는 산화니켈 소결체를 사용한다. 즉, 고온에서의 빠른 전기화학반응은 전극재료를 백금 대신 저렴한 니켈의 사용을 가능케 하여 경제성에서 유리할 뿐만 아니라, 백금전극에 좋지 않은 영향을 주는 일산화탄소마저도 수성가스 전환반응을 통하여 연료로 이용하는 니켈전극의 특성은 석탄가스, 천연가스, 메탄올, 바이오매스 등 다양한 연료 선택성을 제공한다. 그리고 회수열증기발전기(HRSG ; Heat Recovery Steam Generator) 등을 이용하여 양질의 고온 폐열을 회수 사용하면 전체 발전 시스템의 열효율을 약 60% 이상으로 향상시킬 수 있다. 또한, 용융탄산염 연료전지의 고온운전 특성은 연료전지 스택 내부에서 전기화학반응과 연료개질반응을 동시에 진행시키는 즉, 내부개질 형태의 채용이 가능하도록 하는 또 다른 장점을 제공한다. 이러한 내부개질형 용융탄산염 연료전지는 전기화학반응의 발열량을 별도의 외부 열교환기 없이 직접 흡열반응인 개질반응에 이용하므로 외부개질형 용융탄산염 연료전지보다 전체 시스템의 열효율이 추가로 증가하는 동시에 시스템 구성이 간단해지는 특성을 갖는다. MCFC는 전기를 생산하는 스택과, 연료공급장치와 같은 기계적 주변장치, 그리고 전기변환장치와 같은 전기적 주변장치로 크게 구성된다. 특히 스택은 MCFC의 발전효율과 수명 그리고 성능을 좌우하기 때문에 스택을 구성하는 분리판의 형상과 분리판 내부로의 연료공급방법에 대한 연구가 많이 진행되어 왔다. 그러나 이러한 장점을 갖는 MCFC는 고온의 조건 하에서 동작하고, 부식성이 높은 용융탄산염을 전해질로 사용하기 때문에 전지 내부의 구성성분들을 쉽게 부식시키는 단점이 있다. 특히, 분리판은 캐소드와 애노드를 구분하고, 이를 중심으로 전해질 매트릭스가 구분되어야 하며, 분리판을 기준으로 연료가스와 산화가스의 흐름이 구별되어야 하기 때문에 분리판의 부식이나 분리판에서의 누설 등은 연료전지 전체의 성능에 매우 큰 악영향을 줄 수 있다. 또한 MCFC의 분리판은 연속적으로 공급되는 천연가스 및 석탄가스와 같은 연료가스를 수소로 개질하여야 하는 기능을 갖도록 하는 것이 일반적이다.
또한 기존의 분리판은 애노드부와 캐소드부의 가스를 완전히 구분하기 위하여 분리판 끝단과 매니폴더 가스출입부를 Nd-YAG 레이저로 용접하고 웨트씰부에 알루미늄을 주원소로 한 니켈, 티타늄, 크롬, 코퍼 등을 혼합한 물질이나 티타늄나이트라이드와 같은 세라믹 계열의 물질을 사용하여 내식성 코팅을 실시한 후, 환원분위기나 진공로에서 500 내지 600℃로 소정 시간동안 유지한 다음, 다시 700 내지 850℃ 까지 승온하여 알루미늄 확산층을 형성하는 열처리를 수행한다. 종래 코팅방법으로 행하여지고 있는 용융도금(Hot-dip)은 원하지 않은 부위의 마스킹이 어렵고 고온에서 작업이 이루어지므로 알루미늄 용탕에서 작업한 이후의 모재 변형을 막기 어려우며, 물리증착법(Physical Vapor Deposition)은 고품위의 코팅층을 얻을 수는 있으나, 두께 증대가 어렵고 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 또한 확산침투법(Pack Cementation Method)은 1,000℃ 이상의 온도에서 작업이 이루어지므로 분리판의 변형과 모재의 상변화 등의 문제가 발생될 수 있으며, 용사의 경우에는 전처리를 위한 블라스팅이나 건의 압력에 의한 모재의 변형이나 기공이 잔존할 수 있고, 두께가 불균일하다는 문제점을 보이고 있다. 한편 슬러리 코팅(Slurry Coating)은 비용이 적게 들고, 다양한 형상도 손쉽게 코팅할 수 있다는 장점은 있 으나, 슬러리 점도유지가 어려워 두께의 균일성이 떨어지고, 용매의 휘발 과정 중 남게 되는 기공을 제거하는 방법이 어려워 코팅층의 두께를 제한하고 있다.
한편, 연료전지 스택 내부에 메탄-수증기의 개질촉매가 충진되어 여기에서 생성된 수소가 직접 연료로 사용되는 내부개질형 용융탄산염 연료전지는 제작비가 적게 들고, 전극반응에서 생성된 발열량을 개질반응의 흡열에 이용할 수 있으며, 전극 인접부분에서 생성된 수소가 반응에 직접 공급되므로 연료의 높은 전환율을 기대할 수 있다는 점 등의 장점을 가지고 있다. 종래의 용융탄산염 연료전지 분리판 중 가장 널리 알려진 외부분배/내부개질형 분리판이 미합중국 특허 제6200696 B1호에 기술되어 있다. 이러한 분리판은 스택의 외측면, 예를 들어 분배덕트 또는 플래늄 챔버 등에 가스켓을 개재시키는 것에 의해 밀봉시켜서 개질을 위한 공간을 형성시키고, 여기에 연료가스를 공급하여 개질시킨 후, 애노드부로 공급하도록 구성되는 방식으로서, 그 구조가 간단하여 제작 및 조립이 간편하다는 장점을 갖기는 하나, 애노드부에 공급되는 연료가스의 흐름방향이 캐소드부에 공급되는 산화가스의 흐름방향과 교차하는 교차흐름(cross-flow) 형태만이 가능하며, 이러한 교차흐름 형태는 애노드부와 캐소드부에서의 가스흐름이 동일한 이른바 ‘코-플로우(co-flow ; 달리 평행흐름(parallel flow)라고도 함)’형태에 비해 발전성능이 떨어진다는 단점이 있다. 다른 종래의 용융탄산염 연료전지 분리판 중 널리 알려진 내부분배/내부개질형 분리판이 미합중국 특허원 제20040151975 A1호에 기술되어 있다. 이는 애노드가스 유로, 캐소드가스 유로 및 개질가스 유로를 용접 없이 접는 것 만으로 제작이 가능하도록 하여 각 단위전지 마다 내부개질형 분리판을 가지기 때문 에 온도상승을 최소화할 수 있고, 가스흐름을 코-플로우 형태로 구현이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 이는 분리판의 가장자리 부분을 이루는 밀봉부(wet seal part)에 다수개의 다기관 구멍을 형성하여 이를 통해 연료가스를 공급하는 형태이므로 분리판의 형태가 복잡해지고, 제작이 어려워 생산성이 저하되며, 운전 중에 스택의 높이가 변화되는 등의 단점이 있다.
이에 따라 본 발명자들은 양극과 음극을 구분하기 위하여 사용되는 분리판을 구성하는 중앙판을 활용하여 간접내부개질을 가능하게 하는 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판을 개발하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 간접개질이 가능한 연료개질실을 분리판에 일체로 형성시켜 분리판의 열분포를 균일하게 하고, 연료전지의 동작 동안에 발생되는 열을 이용하여 흡열반응의 일종인 연료가스를 개질시킬 수 있도록 함과 동시에 신뢰성이 높은 분리판의 제조를 간단하고도 용이하게 제조할 수 있는 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판은, 중앙에 적어도 2개 이상의 안내돌기들이 형성된 사각형상의 제1금속판의 양측단부를 제1금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 형성된, 서로 대향되는 한 쌍의 연료가스가이드를 포함하는 애노드부와; 중심부에 적어도 2개 이상의 안내돌기들이 형성된 사각형상의 제2금속판의 양측단부를 제2금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 형성된, 서로 대향되는 한 쌍의 산화가스가이드를 포함하는 캐소드부; 및 사각형상의 제3금속판을 절곡시켜 서로 대향되는 양측면들이 개방된 육면체의 형상으로 절첩되어 이루어지는 연료개질실을 포함하여 이루어지되, 상기 애노드부와 상기 캐소드부는 상기 연료가스가이드들과 상기 산화가스가이드들이 서로 직교하는 가스흐름을 갖도록 배향되되, 그 저면부들이 서로 대향되게 적층되며, 상기 연료개질실은 상기 애노드부와 캐소드부 사이에 위치하되, 상기 애노드부 또는 캐소드부 중 어느 하나에 일체로 고정되고, 그 내부로 연료가스가 통과하면서 개질되도록 개질촉매가 연료가스입구와 연료가스출구 및 내면에 코팅되어 이루어진다.
상기 연료개질실은 바람직하게는 애노드부에 일체로 고정된다.
상기 연료개질실은 상기 제3금속판의 양 단부가 어느 하나의 모서리 부분에서 접촉, 고정되어 형성되는 모서리접촉부를 포함하여 이루어진다.
상기 연료개질실은 상기 제3금속판의 양 단부가 육면체의 금속벽면들 중 어느 하나의 벽면 중에서 접촉되도록 절첩시켜서 형성되는 선접촉부를 포함하여 이루어진다.
상기 연료개질실의 내부에는 분리대가 더 취부될 수 있다.
본 발명에 따른 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판의 제조방법은, (1) 제1금속판의 양측단부를 제1금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 서로 대향되는 한 쌍의 연료가스가이드를 포함하는 애노드부를 성형시키는 애노드부성형단계; (2) 제2금속판의 양측단부를 제2금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 서로 대향되는 한 쌍의 산화가스가이드를 포함하는 캐소드부를 성형시키는 캐소드부성형단계; (3) 제3금속판의 표면에 연료가스의 개질을 위한 개질촉매를 코팅시키고, 3회 절곡시켜 서로 대향되는 양측면들이 개방된 육면체의 형상으로 이루어지도록 절첩시키고, 상기 제3금속판의 양 단부가 어느 하나의 모서리 부분에서 접촉되어 형성되는 모서리접촉부를 포함하여 이루어지도록 하여 연료개질실을 형성시키고, 이 연료개질실의 모서리접촉부와 이 모서리접촉부에 인접하게 위치되는 상기 애노드부 또는 캐소드부의 모서리를 함께 용접하여 고정시키는 연료개질실성형단계; 및 (4) 상기 애노드부 또는 캐소드부 중 상기 연료개질실에 고정되지 않은 캐소드부 또는 애노드부를 적층시키되, 상기 연료가스가이드들과 상기 산화가스가이드들이 서로 직교하는 가스흐름을 갖도록 하여 적층시키는 적층단계;들을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판의 제조방법은, (1) 제1금속판의 양측단부를 제1금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 서로 대향되는 한 쌍의 연료가스가이드를 포함하는 애노드부를 성형시키는 애노드부성형단계; (2) 제2금속판의 양측단부를 제2금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 서로 대향되는 한 쌍의 산화가스가이드를 포함하는 캐소드부를 성형시키는 캐소드부성형단계; (3) 제3금속판의 표면에 연료가스의 개질을 위한 개질촉매를 코팅시키고, 4회 절곡시켜 서로 대향되는 양측면들이 개방된 육면체의 형상으로 이루어지도록 절첩시키고, 상기 제3금속판의 양 단부가 육면체의 금속벽면들 중 어느 하나의 벽면 중에서 접촉되어 형성된 선접촉부를 포함하여 이루어지도록 하여 연료개질실을 형성시키고, 이 연료개질실의 모서리들 중 이 모서리들에 인접하게 위치되는 상기 애노드부 또는 캐소드부의 모서리를 함께 용접하여 고정시키는 연료개질실성형단계; 및 (4) 상기 애노드부 또는 캐소드부 중 상기 연료개질실에 고정되지 않은 캐소드부 또는 애노드부를 적층시키되, 상기 연료가스가이드들과 상기 산화가스가이드들이 서로 직교하는 가스흐름을 갖도록 하여 적층시키는 적층단계;들을 포함하여 이루어진다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판은, 중심부에 적어도 2개 이상의 안내돌기(24)들이 형성된 사각형상의 제1금속판(21)의 양측단부를 제1금속판(21)의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 형성된, 서로 대향되는 한 쌍의 연료가스가이드(22, 23)를 포함하는 애노드부(20)와; 중심부에 적어도 2개 이상의 안내돌기들이 형성된 사각형상의 제2금속판의 양측단부를 제2금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 형성된, 서로 대향되는 한 쌍의 산화가스가이드(31, 32)를 포함하는 캐소드부(30); 및 사각형상의 제3금속판(41)을 3회 절곡시켜 서로 대향되는 양측면들이 개방된 육면체의 형상으로 절첩되어 이루어지는 연료개질실(40)을 포함하여 이루어지되, 상기 애노드부(20)와 상기 캐소드부(30)는 상기 연료가스가이드(22, 23)들과 상기 산화가스가이드(31, 32)들이 서로 직교하는 가스흐름을 갖도록 배향되되, 그 저면부들이 서로 대향되게 적층되며, 상기 연료개질실(40)은 상기 애노드부(20)와 캐소드부(30) 사이에 위치하되, 상기 애노드부(20) 또는 캐소드부(30) 중 어느 하나에 일체로 고정되고, 그 내부로 연료가스가 통과하면서 개질되도록 개질촉매가 연료가스입구(42)와 연료가스출구 및 내면에 코팅된 것을 특징으로 한다. 즉, 메탄(CH4)과 같은 연료가스를 상기 연료개질실(40)로 먼저 공급하여 그 내부에서 개질시켜 수소로 전환시킨 후, 전환된 연료가스를 상기 연료개질실(40)의 직상방에 위치하는 애노드부(20)의 연료가스가이드(22, 23)들 사이에로 공급하고, 동시에 산화가스를 상기 연료개질실(40)의 직하방에 위치하는 산화가스가이드(31, 32)들 사이에로 공급하여 발전시키도록 구성함에 특징이 있다. 이때, 상기 연료개질실(40)은 상기 애노드부(20) 또는 캐소드부(30), 바람직하게는, 도 2에 도시한 바와 같이, 애노드부(20)에 일체로 고정되도록 하여 형성됨을 특징으로 한다. 특히, 본 발명에 따른 연료개질실(40)의 성형에 있어 상기 애노드부(20)와 일체로 되도록 형성하여 연료개질실(40)을 구성하는 금속판 등의 부품의 수를 줄이고, 동시에 용접부 등의 개소를 감소시켜 신뢰성과 생산성을 동시에 향상시킬 수 있도록 한 점에 특징이 있는 것이다.
상기에서 애노드부(20)의 형성은, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1금속판(21)의 양측단부를 제1금속판(21)의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 즉, 제1면(22-1)을 제1금속판(21)에 대해 수직상방(도 2의 “UP" 방향)으로 절첩하고, 이어서 제2면(22-2)를 상기 제1면(22-1)에 대해 수직으로 절첩하는 것에 의해 제1연료가스가이드(22)를 형성시키고, 동일한 방법으로 제1면(23-1)을 제1금속판(21)에 대해 수직상방으로 절첩하고, 이어서 제2면(23-2)를 상기 제1면(23-1)에 대해 수직으로 절첩하는 것에 의해 제2연료가스가이드(23)를 형성시킨다. 이렇게 함으로써, ‘ㄷ’ 자 형상의 연료가스가이드(22, 23)들은 제1연료가스가이드(22)의 개방된 부분이 제2연료가스가이드(23)의 개방된 부분과 마주하도록 하여 형성시킴으로써 애노드부(20)를 구성할 수 있으며, 상기 애노드브(20)의 상방(도 2의 ”UP" 방향)으로 애노드집전판과, 전극으로서의 애노드 및 전해질매트릭스를 차례로 적층된다.
상기에서 캐소드부(30)의 형성은, 도 1에 도시한 바와 같이, 제2금속판의 양측단부를 제1금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 즉, 제1면(31-1)을 제2금속판에 대해 수직하방(도 1의 “DOWN" 방향)으로 절첩하고, 이어서 제2면(31-2)를 상기 제1면(31-1)에 대해 수직으로 절첩하는 것에 의해 제1산화가스가이드(31)를 형성시키고, 동일한 방법으로 제1면(32-1)을 제2금속판에 대해 수직하방으로 절첩하고, 이어서 제2면(32-2)를 상기 제1면(32-1)에 대해 수직으로 절첩하는 것에 의해 제2연료가스가이드(32)를 형성시킨다. 이렇게 함으로써, ‘ㄷ’자 형상의 산화가스가이드(31, 32)들은 제1산화가스가이드(31)의 개방된 부분이 제2산화가스가이드(32)의 개방된 부분과 마주하도록 하여 형성시킴으로써 애노드부(30)를 구성할 수 있으며, 상기 캐소드부(30)의 하방(도 1의 ”DOWN" 방향)으로 캐소드집전판과, 전극으로서의 캐소드 및 전해질매트릭스를 차례로 적층된다.
상기 연료개질실(40)은 상기 애노드부(20)와 캐소드부(30) 사이에 위치하며, 바람직하게는 상기 애노드부(20)에 일체로 고정된다. 상기 연료개질실(40)의 내부에는 개질촉매가 코팅되며, 이 개질촉매에 의해 상기 연료가스입구(42)를 통해 유입되어 상기 연료개질실(40)을 통과하는 연료가스를 개질시킨다. 따라서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 연료개질실(40)의 연료가스입구(42)를 통해 유입되어 반대 쪽을 통해 유출되어 상기 연료개질실(40)의 상방에 위치하는 애노드부(20)로 공급되게 되며, 그에 따라 개질 전 연료가스의 흐름방향과 개질 후 애노드부(20) 상에서의 연료가스의 흐름의 방향이 서로에 대해 역방향인 카운터-플로우(counter-flow)의 형식이 되도록 한다. 달리, 본 발명에 따르면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 연료개질실(40)의 내부에 분리대(60)를 상기 연료개질실(40)을 상하로 나누고, 연료가스입구(42)의 대향되는 출구를 폐쇄하는 것에 의해, 상기 연료개질실(40) 내에서의 흐름방향을 역전시켜 유-플로우(U-flow)의 흐름이 이루어지도록 함으로써 개질 전 연료가스의 흐름방향과 개질 후 애노드부(20) 상에서의 연료가스의 흐름의 방향이 서로 같은 방향인 코-플로우(co-flow)의 형식이 되도록 할 수 있으며, 분리대(60)의 설치 여부는 연료전지 전체의 스택에서 가장 온도가 높은 부분(hot spot)의 온도를 조절하는 장치로 이용될 수 있다.
이때 개질의 의미는 열분해에 의하여 종국적으로 수소(H2)로 전환시키는 것을 의미한다. 수소는 가장 간단한 연료가스이며, 산화환원반응에 의해 수소이온으로 변환되고, 상기 애노드에로 주입되어 산화되고, 상기 캐소드에로 산소 또는 공기가 공급되어 애노드로부터 이동하여온 수소이온(H+)이 환원되고, 수소이온은 상기 애노드와 캐소드 사이에 위치하는 전해질매트릭스를 통하여 이동되며, 전자는 외부회로를 경유하여 흐르게 되어 전지반응을 완료하면서 발전(發電)하게 된다. 상기 연료개질실(40)에서의 연료가스의 개질율은 연료개질실(40) 내로 유입되는 연료가스 총량의 30 내지 70%이고, 이후 연료개질실(40)에서 애노드부(20)로 공급된 후, 애노드부(20)에서 잔량을 개질시키되, 100% 개질을 수행하지는 않고, 운전조건을 고려한 제반 요인들을 고려하여 연료개질실(40) 내로 유입되는 연료가스 총량의 99%의 수준으로 개질시킨다.
상기 연료개질실(40)을 중심으로 그 상방에는 상기 애노드부(20)가, 그리고 그 하방에는 캐소드부(30)가 적층되며, 이때 상기 애노드부(20)와 캐소드부(30)는 상기 연료가스가이드(22, 23)들과 상기 산화가스가이드(31, 32)들이 서로 직교하는 가스흐름을 갖도록 하여 적층된다. 이러한 구성에 의해 상기 연료개질실(40)은 애노드부(20)와 캐소드부(30)를 포함하는 연료전지에서 발생하는 열을 이용하여 흡열반응인 개질반응을 수행하고, 동시에 분리판의 열분포를 낮추어 균일하게 조절하는 기능을 하게 된다.
상기 연료개질실(40)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 제3금속판(41)을 3회 절곡시켜 서로 대향되는 양측면들이 개방된 육면체의 형상으로 절첩되어 이루어지되, 상기 제3금속판(41)의 양 단부가 어느 하나의 모서리 부분에서 접촉, 고정되어 형성되는 모서리접촉부(43)를 포함하여 이루어진다. 상기 모서리접촉부(43)는 바람직하게는 상방으로 향하도록 하여 상기 모서리접촉부(43)가 상기 애노드부(20)의 모서리에 인접하게 위치하도록 함으로써 상기 모서리접촉부(43)와 상기 애노드부(20)의 모서리가 동시에 용접될 수 있도록 하고, 그에 의해 연료개질실(40)의 성형과 애노드부(20)와의 고정이 동시에 달성될 수 있도록 할 수 있다.
달리, 상기 연료개질실(40)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 제3금속판을 4회 절곡시켜 서로 대향되는 양측면들이 개방된 육면체의 형상으로 절첩되어 이루어지되, 상기 제3금속판의 양 단부가 육면체의 금속벽면들 중 어느 하나의 벽면 중에서 접촉되도록 절첩시켜서 형성되는 선접촉부(44)를 포함하여 이루어진다. 이러한 절첩에 의한 연료개질실(40)의 형성에 의해 기존의 분리판 금형을 그대로 사용할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 상기 선접촉부(44)가 상기 애노드부(20)의 저면에 밀착되어 고정되기 때문에 별도로 선접촉부(44) 부분을 용접하지 않더라도 이 부분을 통하여 연료가스가 누설되지 않게 되는 기밀성을 확보할 수 있으며, 용접은 상기 애노드부(20)의 양측 모서리들과 그 직하방에 위치하는 상기 연료개질실(40)의 모서리들을 함께 용접하는 것에 의해 상기 연료개질실(40)을 상기 애노드부(20)에 고정시킬 수 있게 된다.
상기 캐소드부(30)와 애노드부(20)를 구성하는 제3금속판의 중심부에 적어도 2개 이상의 안내돌기(24)들이 성형되어 분리판 전면적에 유로가 분포되도록 유도할 수 있다. 이들은 가스의 흐름을 균일하게 함으로써 분리판 상에서의 가스(애노드부(20)에서는 연료가스, 그리고 캐소드부(30)에서는 산화가스)의 흐름을 일정하게 하도록 함으로써 연료전지의 구동 동안에 발생하는 열에 의하여 가열되는 분리판(10)에서의 열분포를 일정하게 유지하도록 기능한다.
본 발명에 따른 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판의 제조방법은, (1) 제1금속판(21)의 양측단부를 제1금속판(21)의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 서로 대향되는 한 쌍의 연료가스가이드(22, 23)를 포함하는 애노드부(20)를 성형시키는 애노드부성형단계; (2) 제2금속판의 양측단부를 제2금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 서로 대향되는 한 쌍의 산화가스가이드(31, 32)를 포함하는 캐소드부(30)를 성형시키는 캐소드부성형단계; (3) 제3금속판(41)의 표면에 연료가스의 개질을 위한 개질촉매를 코팅시키고, 3회 절곡시켜 서로 대향되는 양측면들이 개방된 육면체의 형상으로 이루어지도록 절첩시키고, 상기 제3금속판(41)의 양 단부가 어느 하나의 모서리 부분에서 접촉되어 형성되는 모서리접촉부(43)를 포함하여 이루어지도록 하여 연료개질실(40)을 형성시키고, 이 연료개질실(40)의 모서리접촉부(43)와 이 모서리접촉부(43)에 인접하게 위치되는 상기 애노드부(20) 또는 캐소드부(30)의 모서리를 함께 용접하여 고정시키는 연료개질실성형단계; 및 (4) 상기 애노드부(20) 또는 캐소드부(30) 중 상기 연료개질실(40)에 고정되지 않은 캐소드부(30) 또는 애노드부(20)를 적층시키되, 상기 연료가스가이드들(22, 23)과 상기 산화가스가이드(31, 32)들이 서로 직교하는 가스흐름을 갖도록 하여 적층시키는 적층단계;들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
달리, 본 발명에 따른 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판의 제조방법은, (1) 제1금속판(21)의 양측단부를 제1금속판(21)의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 서로 대향되는 한 쌍의 연료가스가이드(22, 23)를 포함하는 애노드부(20)를 성형시키는 애노드부성형단계; (2) 제2금속판의 양측단부를 제2금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 서로 대향되는 한 쌍의 산화가스가이드(31, 32)를 포함하는 캐소드부(30)를 성형시키는 캐소드부성형단계; (3) 제3금속판의 표면에 연료가스의 개질을 위한 개질촉매를 코팅시키고, 4회 절곡시켜 서로 대향되는 양측면들이 개방된 육면체의 형상으로 이루어지도록 절첩시키고, 상기 제3금속판의 양 단부가 육면체의 금속벽면들 중 어느 하나의 벽면 중에서 접촉되어 형성된 선접촉부(44)를 포함하여 이루어지도록 하여 연료개질실(40)을 형성시키고, 이 연료개질실(40)의 모서리들 중 이 모서리들에 인접하게 위치되는 상기 애노드부(20) 또는 캐소드부(30)의 모서리를 함께 용접하여 고정시키는 연료개질실성형단계; 및 (4) 상기 애노드부(20) 또는 캐소드부(30) 중 상기 연료개질실(40)에 고정되지 않은 캐소드부(30) 또는 애노드부(20)를 적층시키되, 상기 연료가스가이드(22, 23)들과 상기 산화가스가이드(31, 32)들이 서로 직교하는 가스흐름을 갖도록 하여 적층시키는 적층단계;들을 포함하여 이루어진다.
상기 애노드부(20)와 캐소드부(30)에는 니켈코팅 또는 내식코팅을 수행하는 코팅단계가 더 수행될 수 있다. 이러한 니켈코팅이나 내식코팅은 당업자에게는 용이하게 수행될 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있는 것이다. 상기 내식코팅은, 예를 들어, 알루미늄, 니켈-알루미늄 또는 알루미늄-티타늄들로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 어느 하나의 내식물질을 코팅하여 특히 내식성을 향상시킬 수 있다. 상기 내식물질의 코팅은 바람직하게는 스크린 프린팅법(screen printing method) 등과 같은 공지의 방법으로 코팅될 수 있다. 상기 스크린프린팅법에 의한 코팅두께는 바람직하게는 10 내지 100㎛의 두께의 범위에서 스크린과 측벽부 간의 높이에 따라 소정의 두께로 형성시킬 수 있다.
종래에는 애노드부 반응가스를 외부 주변장치 중 하나인 개질기에서 개질하여 수소를 제조한 후, 전지스택에 공급하기 때문에, 전지스택 내부의 온도구배를 최소화할 수 없어 높은 성능과 장기 수명을 기대할 수 없었으나, 본 발명에 따르면 전기화학 반응에 의해 발생되는 열에 의한 전지스택의 고온의 작동온도를 흡열반응 인 수증기 개질반응에 필요한 반응열로 이용할 수 있어, 전지스택 내부의 온도 상승을 방지함과 더불어 특히 분리판에서의 온도구배를 최소화하여 연료전지의 수명을 연장시키고, 전지의 성능을 향상시킬 수 있으며, 외부 개질기를 사용하지 않아 시스템을 단순화시킬 수 있는 장점을 갖는다.
따라서 본 발명에 의하면 간접개질이 가능한 연료개질실을 분리판에 일체로 고정시켜 분리판에 연료개질실이 일체로 이루어지도록 함으로써 분리판의 열분포를 균일하게 하고, 연료전지의 동작 동안에 발생되는 열을 이용하여 흡열반응의 일종인 연료가스를 개질시킬 수 있도록 함과 동시에 신뢰성이 높은 분리판의 제조를 간단하고도 용이하게 제조할 수 있는 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판 및 그의 제조방법을 제공하는 효과를 제공한다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (7)

  1. 중앙에 복수의 안내돌기들이 형성된 사각형상의 제1금속판의 양측단부를 제1금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 형성된, 서로 대향되는 한 쌍의 연료가스가이드를 포함하는 애노드부와; 중심부에 복수의 안내돌기들이 형성된 사각형상의 제2금속판의 양측단부를 제2금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 형성된, 서로 대향되는 한 쌍의 산화가스가이드를 포함하는 캐소드부; 및 사각형상의 제3금속판을 절곡시켜 서로 대향되는 양측면들이 개방된 육면체의 형상으로 절첩되어 이루어지는 연료개질실을 포함하여 이루어지되, 상기 애노드부와 상기 캐소드부는 상기 연료가스가이드들과 상기 산화가스가이드들이 서로 직교하는 가스흐름을 갖도록 배향되되, 그 저면부들이 서로 대향되게 적층되며, 상기 연료개질실은 상기 애노드부와 캐소드부 사이에 위치하되, 상기 애노드부 또는 캐소드부 중 어느 하나에 일체로 고정되고, 그 내부로 연료가스가 통과하면서 개질되도록 개질촉매가 연료가스입구와 연료가스출구 및 내면에 코팅된 것을 특징으로 하는 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료개질실이 애노드부에 일체로 고정됨을 특징으로 하는 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 연료개질실은 상기 제3금속판의 양 단부가 어느 하나의 모서리 부분에서 접촉, 고정되어 형성되는 모서리접촉부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 연료개질실은 상기 제3금속판의 양 단부가 육면체의 금속벽면들 중 어느 하나의 벽면 중에서 접촉되도록 절첩시켜서 형성되는 선접촉부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 연료개질실의 내부에 분리대가 더 취부되어 이루어짐을 특징으로 하는 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판.
  6. (1) 제1금속판의 양측단부를 제1금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 서로 대향되는 한 쌍의 연료가스가이드를 포함하는 애노드부를 성형시키는 애노드부성형단계;
    (2) 제2금속판의 양측단부를 제2금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 서로 대향되는 한 쌍의 산화가스가이드를 포함하는 캐소드부를 성형시키는 캐소드부성형단계;
    (3) 제3금속판의 표면에 연료가스의 개질을 위한 개질촉매를 코팅시키고, 3회 절곡시켜 서로 대향되는 양측면들이 개방된 육면체의 형상으로 이루어지도록 절첩시키고, 상기 제3금속판의 양 단부가 어느 하나의 모서리 부분에서 접촉되어 형성되는 모서리접촉부를 포함하여 이루어지도록 하여 연료개질실을 형성시키고, 이 연료개질실의 모서리접촉부와 이 모서리접촉부에 인접하게 위치되는 상기 애노드부 또는 캐소드부의 모서리를 함께 용접하여 고정시키는 연료개질실성형단계; 및
    (4) 상기 애노드부 또는 캐소드부 중 상기 연료개질실에 고정되지 않은 캐소드부 또는 애노드부를 적층시키되, 상기 연료가스가이드들과 상기 산화가스가이드들이 서로 직교하는 가스흐름을 갖도록 하여 적층시키는 적층단계;
    들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판의 제조방법.
  7. (1) 제1금속판의 양측단부를 제1금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 서로 대향되는 한 쌍의 연료가스가이드를 포함하는 애노드부를 성형시키는 애노드부성형단계;
    (2) 제2금속판의 양측단부를 제2금속판의 중심부로 향하도록 2회 절곡시켜 서로 대향되는 한 쌍의 산화가스가이드를 포함하는 캐소드부를 성형시키는 캐소드부성형단계;
    (3) 제3금속판의 표면에 연료가스의 개질을 위한 개질촉매를 코팅시키고, 4회 절곡시켜 서로 대향되는 양측면들이 개방된 육면체의 형상으로 이루어지도록 절첩시키고, 상기 제3금속판의 양 단부가 육면체의 금속벽면들 중 어느 하나의 벽면 중에서 접촉되어 형성된 선접촉부를 포함하여 이루어지도록 하여 연료개질실을 형성시키고, 이 연료개질실의 모서리들 중 이 모서리들에 인접하게 위치되는 상기 애노드부 또는 캐소드부의 모서리를 함께 용접하여 고정시키는 연료개질실성형단계; 및
    (4) 상기 애노드부 또는 캐소드부 중 상기 연료개질실에 고정되지 않은 캐소드부 또는 애노드부를 적층시키되, 상기 연료가스가이드들과 상기 산화가스가이드들이 서로 직교하는 가스흐름을 갖도록 하여 적층시키는 적층단계;
    들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 연료개질실을 포함하는 용융탄산염 연료전지용 분리판의 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100952604B1 (ko) 2008-07-28 2010-04-15 한국과학기술원 개질기 일체형 고체산화물 연료전지
KR101028650B1 (ko) 2009-07-06 2011-04-11 한국과학기술원 하이브리드형 용융탄산염 연료전지 및 이에 사용되는 단위 전지
KR101439345B1 (ko) 2013-07-24 2014-09-11 포스코에너지 주식회사 연료 전지

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2009275535B2 (en) * 2008-08-01 2012-10-04 Haldor Topsoe A/S Interconnect for a fuel cell, a method for manufacturing an interconnect for a fuel cell
JP5259327B2 (ja) * 2008-10-02 2013-08-07 株式会社長府製作所 燃料電池用改質器及びこれに使用するバッフルプレートの製造方法
JP4900541B2 (ja) * 2009-12-01 2012-03-21 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
US11456473B2 (en) * 2016-06-16 2022-09-27 Kyocera Corporation Reformer, cell stack apparatus, fuel cell module, and fuel cell apparatus

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6037672A (ja) * 1983-08-11 1985-02-27 Sanyo Electric Co Ltd 空冷式燃料電池
JPS61185871A (ja) * 1985-02-12 1986-08-19 Fuji Electric Co Ltd 空冷型燃料電池
JPH01274362A (ja) * 1988-04-25 1989-11-02 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池の溝付セパレート板
JPH05242899A (ja) * 1992-02-28 1993-09-21 Sanyo Electric Co Ltd 直接内部改質方式溶融炭酸塩型燃料電池
JPH07142073A (ja) * 1993-11-22 1995-06-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 内部改質燃料電池
JPH08236129A (ja) * 1995-02-28 1996-09-13 Sanyo Electric Co Ltd 内部改質方式溶融炭酸塩型燃料電池
KR20010074336A (ko) 2000-01-25 2001-08-04 박호군 탄산염 차단막이 구비된 직접 내부개질형 용융탄산염연료전지

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61260554A (ja) * 1985-05-15 1986-11-18 Hitachi Ltd 内部リホ−ミング型燃料電池
US4877693A (en) * 1985-12-23 1989-10-31 Energy Research Corporation Fuel cell apparatus for internal reforming
JPH0697617B2 (ja) * 1986-02-14 1994-11-30 三菱電機株式会社 溶融炭酸塩型燃料電池
JPH0163069U (ko) * 1987-10-16 1989-04-24
JP2928251B2 (ja) * 1988-12-08 1999-08-03 株式会社日立製作所 内部改質を行う燃料電池
JPH07109773B2 (ja) * 1989-02-28 1995-11-22 石川島播磨重工業株式会社 燃料電池を用いた発電装置
US5175062A (en) * 1991-01-30 1992-12-29 Energy Research Corporation Reforming unit for fuel cell stack
JPH0930801A (ja) * 1995-07-19 1997-02-04 Mitsubishi Electric Corp 改質反応器
US5698337A (en) * 1995-08-19 1997-12-16 Energy Research Corporation Process for preparing a separator plate for a melt carbonate fuel cell and separator plate prepared according to this process
US6200696B1 (en) * 1999-02-16 2001-03-13 Energy Research Corporation Internal reforming fuel cell assembly with simplified fuel feed
US6777126B1 (en) * 1999-11-16 2004-08-17 Gencell Corporation Fuel cell bipolar separator plate and current collector assembly and method of manufacture

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6037672A (ja) * 1983-08-11 1985-02-27 Sanyo Electric Co Ltd 空冷式燃料電池
JPS61185871A (ja) * 1985-02-12 1986-08-19 Fuji Electric Co Ltd 空冷型燃料電池
JPH01274362A (ja) * 1988-04-25 1989-11-02 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池の溝付セパレート板
JPH05242899A (ja) * 1992-02-28 1993-09-21 Sanyo Electric Co Ltd 直接内部改質方式溶融炭酸塩型燃料電池
JPH07142073A (ja) * 1993-11-22 1995-06-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 内部改質燃料電池
JPH08236129A (ja) * 1995-02-28 1996-09-13 Sanyo Electric Co Ltd 内部改質方式溶融炭酸塩型燃料電池
KR20010074336A (ko) 2000-01-25 2001-08-04 박호군 탄산염 차단막이 구비된 직접 내부개질형 용융탄산염연료전지

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
01274362
60037672
61185871

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100952604B1 (ko) 2008-07-28 2010-04-15 한국과학기술원 개질기 일체형 고체산화물 연료전지
KR101028650B1 (ko) 2009-07-06 2011-04-11 한국과학기술원 하이브리드형 용융탄산염 연료전지 및 이에 사용되는 단위 전지
KR101439345B1 (ko) 2013-07-24 2014-09-11 포스코에너지 주식회사 연료 전지

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